第283問の解答


問題 整数の性質

1000以上2000以下の整数の中から、2個連続した整数の組を選びます。

その2個の整数の和(足し算)を計算するとき、どのケタでも繰りあがりが起こらない組は何通り選ぶことができるでしょうか。


解答例1(Taroさん、ミミズクはくず耳さん、sodoさん、ちーくんさん、小杉原啓さん、noetherさん、辻。さん、まおさん、倉澤将司さん、名倉っちさん、うっしーさん、トトロ@Nさん、老人拳!さん、永井暁さん、takuさん、まちゅだちんやさん、角田(^^)v鉄也さん、モルモット増殖中さん、きょえぴさん、アークさん、M.Hossieさん、あまれっとさん、有無相生さん、 他多数)

参考図1 参考図2

1位の数を考えると、
 ・繰り上がりなしのとき:0+1=1、1+2=3、2+3=5、3+4=7、4+5=9 ・・・ 5通り
 ・繰り上がりありのとき:9+0=9                    ・・・ 1通り
が考えられます。

10位より上の数では、
 ・1位の数繰り上がりのないとき:
  0+0=0、1+1=2、2+2=4、3+3=6、4+4=8 ・・・ 5通り
 ・1位の数繰り上がりがあるとき:
  0+1=0、1+2=3、2+3=5、3+4=7、4+5=9 ・・・ 5通り および 9+0=9の1通り

参考図3

従って、上表のように分類すると、求める組み合わせの数
 5×5×5+5×5+5+1=156通り
となります。

 

答:156通り

以上


解答例2(DrKさん、 他)

先頭の1以外の桁数がnのとき、組み合わせの数をF(n)として漸化式で考えます。

参考図4

・n=0のとき、1+2=3の1通り。よって、F(1)=1

・F(n)まで求まるとき、F(n+1)は、
 2桁目が0〜4のとき、それぞれF(n)通り
 2桁目が9のときで残りの桁も全て9の1通り 
したがって、 F(n+1)F(n)×5+1 ・・・ (1) となります。

参考図5

(1)より、順次求めていくとF(3)=156通りとなります。

なお、一般式は次のようにして求まります。
(1)より、
 F(n)+1/4=(F(n-1)+1/4)×5=・・・=(F(0)+1/4)×5n=1/4×5n+1
よって、
 F(n)=1/4×(5n+1−1)